Bu yöntem söyleyebilirim, büyüme sırasında yüksek silikon toplu ömür boyu korumak hakkında katmanlı silikon entegre güneş pili imalatı anahtar sorulara cevap. Bu sürecin ana avantajları biz silikon galyum fosfat taşıyıcı selektif temas heterovalent büyüme sonra bile, uzun bir silikon toplu ömür elde edebilirsiniz. Bu bize diğer III-V yarı iletkenlerin bant boşlukları erişim sağlar.
Silikon alt hücreli çok yönlü güneş pili gibi bir şey. Başlamak için, yüksek yoğunluklu polietilen asit ısıtma banyosunda bir piranha çözeltisi hazırlayın, 110 santigrat dereceye ısıtın ve sıcaklığın sabitolmasını bekleyin. Başka bir asit banyosunda, iyonik kontaminasyonu gidermek, 74 santigrat dereceye ısıtmak ve sıcaklığın sabitlenmesini beklemek için seyreltilmiş hidroklorik asit ve hidrojen peroksit çözeltisi hazırlayın.
Temiz bir polipropilen dört inç gofret kaset dört inç çapında float zone uç tipi çift tarafı cilalı silikon gofret yerleştirin. 10 dakika piranha çözeltisi içinde gofret ıslatın. Daha sonra gofretleri 10 dakika deiyonize suyla durulayın ve temiz bir kasete koyun.
Gofretleri iyonik temizleme solüsyonunda 10 dakika bekletin ve sonra 10 dakika deiyonize suyla durulayın. Daha sonra, oda sıcaklığında üç dakika hidroflorik asit için 10 ila bir amonyum florür bir tamponoksit etch çözeltisi içinde gofret ıslatın ve 10 dakika deiyonize su ile durulayın. Temiz gofretleri kuru nitrojen gazı akışı altında kurutun.
Sonra, bir kuvars tekne temiz bir gofret yerleştirin ve akan azot gazı atmosferi ile 800 santigrat dereceye ısıtılan bir kuvars tüp fırın, yükleyin. 20 dakika boyunca fırını 820 dereceye kadar artırın. Daha sonra, 1.000 SCCM fosfor oksiklorür ile kabarcıklı azot taşıyıcı gaz geçiş.
15 dakika sonra, taşıyıcı gaz akışını durdurun ve fırını 800 santigrat dereceye kadar artırın. Fırından gofret çıkarın ve soğumaya bırakın. Sonra, fosfor silikat cam kaldırmak için 10 dakika boyunca taze tamponlu oksit etch çözeltisi içinde bekletin.
Deiyonize suda gofret 10 dakika durulayın ve azot gazı ile kurulayın. Silikon nitrür birikimihemen önce, yerli oksitleri kaldırmak için bir dakika boyunca bir tamponoksit etch çözeltisi içinde gofret ıslatın. 10 dakika deiyonize suda durulayın ve kuru azot gazı ile kurulayın.
Gofret temiz bir monokristal silikon taşıyıcı yerleştirin ve bir PECVD alet içine yükleyin, silane ve amonya kaynakları ile donatılmış. 300 watt RF gücüyle oda basıncını 3,5 torr'a ayarlayın ve saniyede 3,9 nanometre de 150 nanometre silikon nitrür deyenit. Daha sonra, galyum, fosfor ve silikon efüzyon hücreleri ile donatılmış bir MBE alet içine gofret yükleyin.
Giriş odasındaki gofretteni üç saat boyunca 180 santigrat derecede nisbeten boşaltın. Sonra gofretleri tampon odasına aktarın ve 240 derecede iki saat boyunca gazdan çıkar. Gofret'i büyüme odasına yükleyin ve 850 derecede 10 dakika pişirin.
Bundan sonra, 580 santigrat derece gofret serin ve uygun akıları oluşturmak için efüzyon hücreleri hazırlamak. Galyum, fosfor ve silikon ürpertileri açın ve 25 nanometre galyum fosfat ı kesintisiz büyüme yöntemiyle büyütün ve ardından 121 saniye kesintisiz büyüme yapın. Daha sonra numuneyi 200 santigrat dereceye kadar soğutun ve aletten boşaltın.
Daha sonra galyum fosfat yüzeyini aside dayanıklı bir doğrama bandı ile kapatın. Silikon nitrür tabakasıkaldırmak için beş dakika boyunca% 49 hidroflorik asit yaklaşık 300 mililitre gofret ıslatın. Bandı çıkarın, gofretini 10 dakika deiyonize suyla durulayın ve azot gazı akışı altında kurutun.
Sonra, taze doğrama bandı ile galyum fosfat yüzeyi kapağı. Plastik bir kabın içinde, hidroflorik asit, nitrik asit ve asetik asit karışımı 500 mililitre hazırlamak. Dikkatle HNA çözeltisi içinde gofret yerleştirin ve üç dakika oda sıcaklığında bekletin.
Bandı çıkarın, gofretini deiyonize suyla durulayın ve azotla kurulayın. Dört çeyrek halinde hazırlanan gofret dilim için bir elmas kalem kullanın. Parçaları bir sepete yerleştirin, iyice deiyonize su tankında temizleyin ve azot gazı ile kurulayın.
Daha sonra, 30 saniye boyunca bir tamponoksit etch çözeltisi parçaları ıslatın ve durulayın ve deiyonize su ve azot gazı ile kurulayın. Daha sonra, bir numuneye 50 nanometre amorf silikon yatırın ve silikon ömrünü kontrol edin. Daha sonra, bir içsel amorf silikon dokuz nanometre mevduat, ve p-tipi amorf silikon 16 nanometre, bir bor dopant ile, ikinci bir örnek çıplak silikon tarafında.
Üçüncü bir örnekte, bir mobiden trioksit kaynağından, oda sıcaklığında, saniyede 0,5 angstroms çıplak silikon tarafında mobibdenum oksit dokuz nanometre yatırmak için termal buharlaşma kullanın. Daha sonra, amorf silikon ve mobibdenum oksit kaplı numuneleri bir RF püskürtme aletine yerleştirin ve galyum fosfat tarafı yukarı bakacak şekilde. 2.2 SCCM oksijen akış hızı ile indiyum 10 oksit 75 nanometre mevduat.
Daha sonra, örnekleri boşaltın ve ters çevirin. Her numunenin üzerine bir mesa gölge maskesi yerleştirin. Onları alete geri yükleyin ve 75 nanometre daha ITO biriktirin.
Örnekleri boşaltın, maskeyi parmak gölge maskesi ile değiştirin ve ITO mesasına bir kilowatt ve sekiz torr'da 200 nanometre gümüş yatırın. Örnekleri ters çevirin ve İTO galyum fosfat tarafına 200 nanometre daha gümüş yatırın. Son olarak, 220 santigrat derece ve atmosferbasıncı bir fırında örnekleri anneal.
Atomik kuvvet mikroskopisi galyum fosfat tabakasının yaklaşık 0,52 nanometre lik bir kök ortalama kare pürüzlülüğe sahip olduğunu ve düşük iplikçi çıkık yoğunluğuna sahip yüksek kristal kalitesini gösterdiğini göstermiştir. Pendellosung saçaklar silikon ve galyum fosfat 004 yansımaları çift kristal omega iki teta sallanan eğrisi gözlenen pürüzsüz arayüzleri ile tutarlı idi. 224 defraksiyon noktalarının karşılıklı uzay haritası tutarlı galyum fosfat ve silikon zirveleri gösterir, galyum fosfat iyi kristal kalitesi ile silikon substrat tamamen gergin olduğunu gösteren.
Galyum fosfat tabakasıeklemeden önce fosfor difüzyonu ile N artı tabakası oluşturan silikon toplu ömür milisaniye seviyelerine kadar muhafaza. Galyum fosfat silikon ömrü yaklaşık 100 mikrosaniye idi. Cihazlar ya amorf silikon bir tabaka, ya da mobibden oksit tabakası kullanılarak inşa edilmiştir.
Mobibdenum oksit cihazının iç kuantum verimliliği, amorf silikon bir cihaza göre daha düşük dalga boylarında yüksek kaldı, ama aynı zamanda daha düşük dalga boylarında daha yüksek bir yansımaya sahipti. Her iki cihaz için de güneş pili performansı umut verici olarak gözlendi. Amorf silikon ve mobibdenum oksit cihazları karşılaştırılabilir verimlilik, açık devre voltajları ve dolgu faktörleri vardı.
Genel olarak, mobibdenum oksit tabakası amorf silikon tabakası daha bir bütün seçici temas olarak daha iyi performans yaptı. Bu işlemi denerken, özellikle silikon nitrür yatırırken, MBE haznesine yüklemeden önce ikinci gofretin ivediliğini mümkün olduğunca temiz tutmayı unutmayın.
